在电流控制模式中,作用于PWM比较器的波形来自于电感电流或者开关电流,因此当该电流波形有一点波动时,可能会在下一个周期产生很严重的问题,变换器的开关波形会陷入一个周期脉宽较宽,另一个周期脉宽较窄的混乱情况,这使变换器工作模式很不合理或不合意,特别是会使输出电压纹波很高,并且环路响应严重变差。
以下将通过SIMPLIS仿真软件演示电流模式的次谐波振荡情况以及加斜坡补偿后的仿真结果。
如下图所示,该仿真电路是一个典型电流控制模式的Buck电路。
下图是CM Buck控制芯片的内部电路图。
仿真结果如下图所示,分别依次为电流采样波形,PWM波形和输出电压波形。
下图为Bode图结果,红色为相位曲线,绿色是增益曲线。
为了改善此情况,在IC的采样电压上叠加一个固定的斜坡补偿Vslope,如下图所示。
在相同的情况下再仿真一次,结果如下图所示,分别依次为电流采样波形,PWM波形和输出电压波形。
下图为Bode图结果,红色为相位曲线,绿色是增益曲线。
由此仿真结果可以看出,通过斜率补偿的方式可以解决电流模式中宽窄脉冲交替出现(次谐波振荡)的现象,并改善电路的频率响应。